【文档说明】运动和力的关系 专题23.docx，共(3)页，93.104 KB，由小赞的店铺上传

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专题23实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系授课提示：对应学生用书32页1．[2024·陕西省汉中市第四次联考]用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度大小g.气垫导轨放在桌面上，导轨上放有带遮光片的滑块，图中A、B两个光电门与计算机相连，实验步骤如下：(1)测得滑块及遮光片的总

质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，将遮光片的宽度及两光电门间的距离输入计算机．(2)把气垫导轨调整到水平，打开气泵电源，气泵正常工作．放上滑块，调整气垫，轻推一下滑块，使计算机显示滑块的加速度大小为0，则遮光片经过光电门A的时间________(填“大于”“等于”或“

小于”)经过光电门B的时间．(3)跨过滑轮的细线一端连接滑块，另一端连接砝码盘．由静止释放滑块，滑块在细线拉力作用下加速通过两光电门，计算机显示滑块的加速度大小为a，则当地的重力加速度g＝________(用M、m、a表示).答案：(2)等于(3)（M＋m）am解析：(2)把气垫导轨调整

到水平，滑块在导轨上做匀速直线运动时通过两光电门的时间相等．(3)根据牛顿运动定律有mg＝(M＋m)a，解得g＝（M＋m）am.2．[2024·浙江1月，节选]如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置．(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困

难的，因此我们采用的研究方法是________．A．放大法B．控制变量法C．补偿法(2)该实验过程中操作正确的是________．A．补偿阻力时小车未连接纸带B．先接通打点计时器电源，后释放小车C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行(3)在小

车质量________(选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力．上述做法引起的误差为________(选填“偶然误差”或“系统误差”).为减小此误差，下列可行的方案是________．A．用气垫导轨代替普通导轨，

滑块代替小车B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小(4)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、x1、…、x6.已知打点计时

器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式v＝________；小车加速度的表达式是________．A．a＝x6－2x3（15T）2B.a＝x6－2x3（3T）2C．a＝x5＋x4－()x3＋x2（10T）2答案：(1)B

(2)B(3)远大于系统误差C(4)x6－x410TA解析：(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们可以控制其中一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法．(2)补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带

上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，A错误；由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，B正确；为使小车所受拉力与速度同向

，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，C错误．(3)设小车质量为M，槽码质量为m.对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有F＝Ma，mg－F＝ma，联立解得F＝Mmgm＋M，由上式可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的

重力．上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的，属于系统误差．该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的，不是由于车与木板间存在阻力(实验中已经补偿了阻力)或是速度测量精度低造成的，为减小此误差，可在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小．(4)

相邻两计数点间的时间间隔为t＝5T，打计数点5时小车速度的表达式为v＝x6－x42t＝x6－x410T.根据逐差法可得小车加速度的表达式是a＝x6－x3－x3（3t）2＝x6－2x3（15T）2.